4敏捷系统工程 的“优良性”建立准则。这些准则通常被称为有效性测度MOE)。通常有几种MOE用于评价 不同的设计方法。在最简单的方法中，为每个MOE提供重要性权重因子，并为评价中的每个 解决方案提供一个得分值，用于识别该解决方案优化其准则的程度。获胜的解决方案是总分 最高的那个。 更复杂但更有潜力的有用方法是使用参数分析。在此分析中，MOE之间的关系以数学方式 被量化，并且通过分析找出最佳的参数值。例如，用数学表达式可以使电池寿命、重量、充电 时间、可用功率、热量和成本相关联，以找出对电动汽车最优的电池尺寸和技术。 进行权衡研究是第6章的主题。 1.1.5选择特定架构和技术 系统工程师应规定系统的整体架构，其中包括大规模架构单元，也被称为子系统。这些 子系统本身通过下游工程学科的结合来实施，并形成作为一个整体的系统的大规模构建块。 在大型复杂系统中，子系统本身可以递归地分解成次级子系统。基于系统工程师的经验和/ 或权衡研究，特定的架构将被定义出来。这可以在不同抽象层级上完成，如“概念”层级 (概要地描绘架构愿景)、“逻辑”层级（规定架构的基础层面）或“物理”层级（规定其出现在 真实世界产品中的实际架构)。 这些子系统服务于两个主要目的。第一，它们是组成系统并因此表明高层级物料清单的 大规模组件：第二，它们通常是能够被分配到不同学科的设计团队（包括外包代理）的组件， 所以这些子系统可以作为项目规划和进度安排的关注点。第7章将更详细地探讨如何用系统 建模语言(SysML)来做到这一点。 1.1.6分配需求和接口到架构 具有设计和实施子系统任务的团队需要知晓两件主要事情：他们必须满足的需求以及他们 必须支持的与外部系统和与同级子系统的接口。这些目标中的第一个目标主要是通过向子系统分 配需求来处理，尽管将系统需求分解成更小的子系统所特有的需求用于分配也是很常见的。 第二个目标，即子系统接口定义的目标，需要定义接口集合，每个接口由服务和“流” 的集合构成。每个服务必须依据其前置条件、后置条件、所需功能、所需QS和传入传出的 元素（在系统背景环境中，可以是数据、物质或能量）来定义。 当且仅当所需系统范围的行为能够通过子系统的协作来实现时，子系统和接口的集合才 是正确的。演示子系统架构和接口准确性的分析应该在规范转交到子系统团队之前执行。第7 章还将论述此主题。 1.1.7向下游工程转交 向下游工程转交为子系统团队提供了必要的工程数据，使得子系统团队可以开始他们的 工作。在许多工程环境中，这个过程出奇的令人烦恼。这是因为规定信息的方式不满足开发 团队需要，通常是由于格式、工具、语言和/或技能集合。转交还可能因流程原因而失败， 例如当转交没有及时到位或没有包括执行后续工程所需的信息时
4 敏捷系统工程 的“优良性”建立准则。这些准则通常被称为有效性测度(MOE)。通常有几种MOE用于评价 不同的设计方法。在最简单的方法中，为每个MOE提供重要性权重因子，并为评价中的每个 解决方案提供一个得分值，用于识别该解决方案优化其准则的程度。获胜的解决方案是总分 最高的那个。 更复杂但更有潜力的有用方法是使用参数分析。在此分析中，MOE之间的关系以数学方式 被量化，并且通过分析找出最佳的参数值。例如，用数学表达式可以使电池寿命、重量、充电 时间、可用功率、热量和成本相关联，以找出对电动汽车最优的电池尺寸和技术。 进行权衡研究是第6章的主题。 1.1.5 选择特定架构和技术 系统工程师应规定系统的整体架构，其中包括大规模架构单元，也被称为子系统。这些 子系统本身通过下游工程学科的结合来实施，并形成作为一个整体的系统的大规模构建块。 在大型复杂系统中，子系统本身可以递归地分解成次级子系统。基于系统工程师的经验和/ 或权衡研究，特定的架构将被定义出来。这可以在不同抽象层级上完成，如“概念”层级 (概要地描绘架构愿景)、“逻辑”层级(规定架构的基础层面)或“物理”层级(规定其出现在 真实世界产品中的实际架构)。 这些子系统服务于两个主要目的。第一，它们是组成系统并因此表明高层级物料清单的 大规模组件；第二，它们通常是能够被分配到不同学科的设计团队(包括外包代理)的组件， 所以这些子系统可以作为项目规划和进度安排的关注点。第7章将更详细地探讨如何用系统 建模语言(SysML)来做到这一点。 1.1.6 分配需求和接口到架构 具有设计和实施子系统任务的团队需要知晓两件主要事情：他们必须满足的需求以及他们 必须支持的与外部系统和与同级子系统的接口。这些目标中的第一个目标主要是通过向子系统分 配需求来处理，尽管将系统需求分解成更小的子系统所特有的需求用于分配也是很常见的。 第二个目标，即子系统接口定义的目标，需要定义接口集合，每个接口由服务和“流” 的集合构成。每个服务必须依据其前置条件、后置条件、所需功能、所需QoS和传入传出的 元素(在系统背景环境中，可以是数据、物质或能量)来定义。 当且仅当所需系统范围的行为能够通过子系统的协作来实现时，子系统和接口的集合才 是正确的。演示子系统架构和接口准确性的分析应该在规范转交到子系统团队之前执行。第7 章还将论述此主题。 1.1.7 向下游工程转交 向下游工程转交为子系统团队提供了必要的工程数据，使得子系统团队可以开始他们的 工作。在许多工程环境中，这个过程出奇的令人烦恼。这是因为规定信息的方式不满足开发 团队需要，通常是由于格式、工具、语言和/或技能集合。转交还可能因流程原因而失败， 例如当转交没有及时到位或没有包括执行后续工程所需的信息时
第1章什么是基于模型的系统工程5 在第8章中，我们将论述以简单和可靠的方式传递系统工程数据的基于模型的转交方 法。转交关注系统“公共”模型和每个子系统的独立模型的创建，该系统“公共”模型将包 含一个以上子系统所共有的元素。在这一点上，公共模型将包含子系统与数据类型和子范围 的规范之间的物理接口定义和元数据，这被称为物理数据模式。 每个子系统模型将包含分配到子系统的需求、对系统公共模型中相关项的引用以及子系 统部署架构。部署架构定义子系统所涉及的工程学科的范围（如机械、电子和软件）、需求向 这些工程学科的分配，以及这些学科的设计元素之间接口的定义。 1.1.8将学科特定的设计综合至系统组成 迄今为止，我们已经论述过的是流程的规范方面。综合是指将不同的东西放到一起组成 一个协调一致的整体。这可以在各个单独的子系统内实现：将不同工程学科中的工作产品综 合在一起，或将预先综合的子系统汇集到一个更大的组合系统中。当然，执行综合还需要对 组成部分的一致性进行某种验证，综合测试是该活动的关键部分。 许多项目发现综合的烦恼，是因为综合通常在流程的晚期才实施，并且才暴露此前一直 隐藏的接口缺陷、功能缺陷和性能缺陷。综合仍然是很多系统流程的难点，而敏捷方法能够 在很大程度上弱化其难度。 1.1.9以整体验证系统 应清楚，工作产品的验证涉及确保其满足需求。验证有两种形式，我称之为句法验证和 语义验证。前者通常是由品质保证人员完成，而后者是由主题专家或测试人员完成⑤。 验证不仅应用于项目结束时的完整的、综合的系统上，而且还应用于系统工程流程中创 建的所有重要工作产品上，即模型、图样、原型、规范等。这在图1.1中没有显示，原因是 它出现在每个活动的内部并且应用于该活动期间所创建或修改的工作产品。除此之外，所产 生的最终系统也要被验证。 首先，让我们讨论一下我们所谈到的两种形式的验证，然后我们将把系统验证作为一个 活动来讨论： 1.句法验证 我定义句法验证的意思是“形式上合规”。这意味着两个主要事情：流程合规和工作产 品合规。 审计 流程合规是指在项目期间做的工作遵守项目规划和指南。项目工作通常是以工作人员所 执行的任务集合来进行的。每个任务有一组前置条件和后置条件、期望消耗的输入、期望产 生的输出、执行定义的步骤，以及遵循的工作指南。那么，流程合规是指你按预期和规划完 ⑤在一些工程组织中，试验是品质保证的一部分，而在其他组织中，他们属于不同的组织。在本论述中，我将把 他们看作工程组织内的单独部门。在任何情况下，试验人员是在项目中创建工作产品的不同工程师
第1章 什么是基于模型的系统工程 5 在第8章中，我们将论述以简单和可靠的方式传递系统工程数据的基于模型的转交方 法。转交关注系统“公共”模型和每个子系统的独立模型的创建，该系统“公共”模型将包 含一个以上子系统所共有的元素。在这一点上，公共模型将包含子系统与数据类型和子范围 的规范之间的物理接口定义和元数据，这被称为物理数据模式。 每个子系统模型将包含分配到子系统的需求、对系统公共模型中相关项的引用以及子系 统部署架构。部署架构定义子系统所涉及的工程学科的范围(如机械、电子和软件)、需求向 这些工程学科的分配，以及这些学科的设计元素之间接口的定义。 1.1.8 将学科特定的设计综合至系统组成 迄今为止，我们已经论述过的是流程的规范方面。综合是指将不同的东西放到一起组成 一个协调一致的整体。这可以在各个单独的子系统内实现：将不同工程学科中的工作产品综 合在一起，或将预先综合的子系统汇集到一个更大的组合系统中。当然，执行综合还需要对 组成部分的一致性进行某种验证，综合测试是该活动的关键部分。 许多项目发现综合的烦恼，是因为综合通常在流程的晚期才实施，并且才暴露此前一直 隐藏的接口缺陷、功能缺陷和性能缺陷。综合仍然是很多系统流程的难点，而敏捷方法能够 在很大程度上弱化其难度。 1.1.9 以整体验证系统 应清楚，工作产品的验证涉及确保其满足需求。验证有两种形式，我称之为句法验证和 语义验证。前者通常是由品质保证人员完成，而后者是由主题专家或测试人员完成e。 验证不仅应用于项目结束时的完整的、综合的系统上，而且还应用于系统工程流程中创 建的所有重要工作产品上，即模型、图样、原型、规范等。这在图1.1中没有显示，原因是 它出现在每个活动的内部并且应用于该活动期间所创建或修改的工作产品。除此之外，所产 生的最终系统也要被验证。 首先，让我们讨论一下我们所谈到的两种形式的验证，然后我们将把系统验证作为一个 活动来讨论。 1. 句法验证 我定义句法验证的意思是“形式上合规”。这意味着两个主要事情：流程合规和工作产 品合规。 审计 流程合规是指在项目期间做的工作遵守项目规划和指南。项目工作通常是以工作人员所 执行的任务集合来进行的。每个任务有一组前置条件和后置条件、期望消耗的输入、期望产 生的输出、执行定义的步骤，以及遵循的工作指南。那么，流程合规是指你按预期和规划完 e 在一些工程组织中，试验是品质保证的一部分，而在其他组织中，他们属于不同的组织。在本论述中，我将把 他们看作工程组织内的单独部门。在任何情况下，试验人员是在项目中创建工作产品的不同工程师